1. Khái niệm nhà máy nhiệt điện là gì?
Nhà máy nhiệt điện là một loại nhà máy điện sản xuất điện năng bằng cách sử dụng năng lượng nhiệt từ việc đốt cháy nhiên liệu hoặc từ các nguồn nhiệt khác nhau. Quá trình chính trong nhà máy nhiệt điện liên quan đến chuyển đổi năng lượng nhiệt từ nhiên liệu thành năng lượng điện.
Nhà máy nhiệt điện
2. Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện
Về cơ bản, nhà máy nhiệt điện hoạt động dựa trên nguyên lý biến đổi nhiệt năng sang cơ năng thông qua việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. Sau đó từ cơ năng chuyển hóa thành điện năng thông qua việc nước bay hơi làm quay tuabin gắn với máy phát điện.
3. Cấu tạo của nhà máy nhiệt điện
Cấu tạo của nhà máy nhiệt điện
3.1. Nồi hơi:
Nồi hơi làm nhiệm vụ chuyển đổi nước thành hơi nước thông qua quá trình đốt cháy nhiên liệu. Đồng thời trong giai đoạn này năng lượng hóa học cũng sẽ được chuyển đổi thành nhiệt năng.
3.2. Turbine hơi:
Hơi nước được tạo ra từ lò đốt cháy được đưa vào turbine.
Turbine là thiết bị có cánh quạt trên trục xoay, và áp suất và nhiệt độ của hơi nước làm quay turbine.
3.3. Máy Phát Điện (Generator):
Máy phát điện: Thu năng lượng cơ học được tạo ra qua trục của turbin và chuyển thành năng lượng điện nhờ cảm ứng điện từ.
3.4. Hệ Thống Làm Mát:
Hệ thống làm mát sử dụng nước để làm mát turbine và máy phát điện, giảm nhiệt độ và duy trì hiệu suất.
Bộ Tản Nhiệt: Nước nóng từ hệ thống làm mát được đưa vào bộ tản nhiệt để làm mát lại trước khi quay trở lại lò đốt cháy.
3.6. Hệ Thống Điều Khiển và Bảo Vệ:
Hệ thống này giám sát và điều khiển các quy trình khác nhau trong nhà máy, đồng thời bảo vệ chúng khỏi các sự cố như quá tải hoặc quá nhiệt độ.
3.7. Hệ thống xử lý Khói:
Khói từ lò đốt cháy được đưa ra qua hệ thống đường ống và thông qua hệ thống sử lý khói để giải phóng vào không khí.
3.8. Hệ Thống Truyền Tải Điện:
Dòng điện giai điệu từ máy phát điện được đưa vào hệ thống truyền tải để cung cấp năng lượng điện đến các khu vực sử dụng.
4. Phân loại nhà máy nhiệt điện
Có hai loại nhà máy nhiệt điện chính:
4.1. Nhà Máy Nhiệt Điện Than:
Trong những nhà máy này, than là nguồn nhiên liệu chính để tạo ra nhiệt độ cần thiết. Than được đốt cháy để tạo ra hơi nước, sau đó hơi nước này được sử dụng để quay cánh quạt của máy phát điện (turbine), tạo ra sức đẩy và quay động cơ để tạo điện.
Hình ảnh nhà máy điện than
4.2. Nhà Máy Nhiệt Điện Dầu Khí:
Những nhà máy này sử dụng dầu khí, bao gồm cả dầu và khí tự nhiên, để tạo ra nhiệt độ cần thiết. Quá trình tương tự như nhà máy than, với việc đốt cháy dầu khí để tạo nhiệt, sau đó sử dụng hơi nước để tạo ra năng lượng cơ học dùng để phát điện.
Hình ảnh điện khí
5. Yêu cầu kỹ thuật của nhà máy nhiệt điện
Theo quy định chung, hầu hết các nhà máy nhiệt điện và các thiết bị, sơ đồ công nghệ bên trong phải thỏa mãn các yêu cầu dưới đây:
Đảm bảo nguồn cung cấp điện phục vụ nhu cầu sinh hoạt của con người liên tục, không bị gián đoạn.
- Đảm bảo các chỉ tiêu của nguồn điện về tần số, điện áp phải đúng với tiêu chuẩn đã được quy định trước.
- Phải đáp ứng đủ các tiêu chí an toàn về con người và không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Trường hợp nhà máy nhiệt điện thải ra các chất độc hại, khí độc hại như SO2, NO2… cần có giải pháp áp dụng các công nghệ xử lý phù hợp, triệt để
- Phần nước thải được xả ra từ các nhà máy nhiệt điện phải có hệ thống xử lý nghiêm ngặt, đúng quy định. Đảm bảo nước thải trước khi thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn.
- Phải áp dụng sơ đồ công nghệ khép kín không có chất phát thải đối với quá trình xử lý nước bổ sung và tro xỉ.
- Hợp lý hóa trong khâu thiết kế nhà máy, tối ưu các khâu xây dựng, lắp đặt để giảm thiểu chi phí vận hành, tiêu hao nhiên liệu…
- Hiệu quả kinh tế nhiệt điện phải đảm bảo ở mức cao nhất, các chỉ tiêu năng lượng của nó không được thấp hơn chỉ tiêu của các nhà máy trên thế giới.